1、變壓器高壓套管在線監(jiān)測數(shù)據(jù)異常的診斷及處理電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)是一種在運行狀態(tài)下對電氣設(shè)備的 絕緣參數(shù)進行監(jiān)測的方法，充分利用了傳感器、計算機、數(shù)字信 號處理等技術(shù)，連續(xù)或周期性地采集設(shè)備運行過程中的絕緣參 數(shù)，能夠準確地監(jiān)測運行設(shè)備的絕緣狀態(tài)， 為電氣設(shè)備的狀態(tài)檢 修提供依據(jù)，為電力系統(tǒng)的安全可靠運行提供保障。目前，西雙 版納XX局在線監(jiān)測系統(tǒng)主要對變壓器高壓套管、電流互感器、 電容式電壓互感器、 避雷器等容性設(shè)備進行絕緣監(jiān)測， 通過定期 對絕緣監(jiān)測數(shù)據(jù)進行收集分析來判斷設(shè)備的運行狀況。1 變壓器高壓套管在線監(jiān)測 高壓套管作為電力變壓器的重要設(shè)備， 它能使變壓器高壓導(dǎo) 線安全地穿過變壓器箱蓋

2、， 與其他電氣設(shè)備連接， 它的安全穩(wěn)定 運行對變壓器來說具有重要意義。當(dāng)高壓套管內(nèi)部絕緣發(fā)生劣 化、受潮時都會導(dǎo)致介損值增加， 所以根據(jù)介損值的變化可以較 靈敏地反映出絕緣受潮和其他某些局部缺陷。高壓套管在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)原理是通過高精度傳感器， 測出 高壓套管末屏電流的幅度和相位， 通過系統(tǒng)電壓測量單元測得系 統(tǒng)電壓的幅度和相位。 由于損耗等效電阻的存在， 流經(jīng)末屏接地 線的漏電流與系統(tǒng)電壓間相位差并不是 90°,而是存在5的偏 差。介損P與5關(guān)系為：P=Ulctan 5 =U2® Ctan 5，因此一般用 tan 5來表征介損值，并且電容 C變化導(dǎo)致的lc的改變也會在8中

3、表現(xiàn)出來。2 故障發(fā)現(xiàn)2014年9月25日，某110kV變電站容性設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng) 進行檢查維護，當(dāng)調(diào)取在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進行查看時，發(fā)現(xiàn) 110kV 1 號主變110kV高壓套管C相介損值有明顯增加的趨勢， 而A相及 B相套管卻未見異常，通過調(diào)取 20112014年同一月份時間節(jié) 點的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比，如表 1 所示。調(diào)取 2014 年近 5 個月在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比， 如表 2 所示：分析以上數(shù)據(jù)及變化趨勢，C相套管介損值在2014年較前 三年發(fā)生明顯突變，而且在 2014 年近 5 個月內(nèi)有明顯增長的趨 勢，通過檢查C相套管在線監(jiān)測系統(tǒng)的裝置及接線情況，未發(fā)現(xiàn)任何異常，且C相在線監(jiān)測系統(tǒng)與

4、另外 A、B兩相套管在線監(jiān)測 系統(tǒng)運行于同樣的外部環(huán)境中， 可以排除系統(tǒng)受干擾造成的數(shù)據(jù) 異常情況，初步判斷C相套管介損值真實存在明顯增長趨勢，套管內(nèi)部可能存在絕緣劣化或受潮情況。3 停電檢查及分析處理第一， 2014 年 10 月 13 日，針對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示的 110kV 1號主變套管C相數(shù)據(jù)異常情況，試驗班人員對 110kV 1號主變 套管現(xiàn)場停電檢查。 首先對三相套管的外觀進行檢查， 結(jié)果顯示 A B、C相套管油位在正常范圍，外表清潔，連接可靠，未見閃 絡(luò)滲油及其他異常，接著對變壓器高壓套管及末屏進行相應(yīng)試 驗。將試驗結(jié)果與 2010 年試驗結(jié)果進行比較，情況見表 3：從表中數(shù)據(jù)可以

5、看出，C相套管tg 5 (%值為7.213%，遠 大于規(guī)程要求的 1%，而且與 2010年及其他兩相套管測試數(shù)據(jù)相 比，介損值發(fā)生了劇烈增長。電容量增加了4.05%，接近于規(guī)程要求的土 5%另外測量了 C相套管末屏絕緣為80MQ，低于規(guī)程 要求的末屏絕緣電阻不應(yīng)低于 1000MQ，介損值為12.3%，遠大 于規(guī)程要求的2%因此可以初步判定C相套管存在異常導(dǎo)致在 線監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)生變化。第二，為進一步確認 C相套管內(nèi)部的故障性質(zhì)，排除1#主變和A B相套管也出現(xiàn)故障的可能性，對1#主變本體和 A B、C三相套管的油樣進行了色譜試驗。取油樣過程中發(fā)現(xiàn)C相套管絕緣油的顏色呈棕黃色，而 A、B相套管及變壓

6、器本體的絕緣油 則呈現(xiàn)淡黃色，C相套管絕緣油的顏色存在明顯差。經(jīng)過色譜分析 1#主變的色譜數(shù)據(jù)并與 2014年 6月油樣定檢 時的試驗數(shù)據(jù)進行對比， 數(shù)據(jù)無明顯變化， 且都在規(guī)程要求的范 圍內(nèi)，排除 1#主變本體故障可能性。第三，從試驗結(jié)果可以看出，A、 B 相套管均在規(guī)程要求的范圍之內(nèi)，排除 A B相套管存在異常。而 C相套管C2H2為 7.19卩L/L ,大于規(guī)程要求2.0卩L/L的標準，正常的套管幾乎不 出現(xiàn)C2H2成分，當(dāng)C2H2含量較大時，說明絕緣油及絕緣材料內(nèi) 部存在放電情況。微水含量 73.6mg/L大于35卩L/L的標準值， 微水含量超標說明絕緣油存在受潮情況， 其他特征氣體的

7、含量也 明顯高于A、B相套管的數(shù)值。第四，進一步按照變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則 (GB/T 7252-2001)中的故障類型判別方法“三比值法”進行判 別。對 C 相套管絕緣油色譜數(shù)據(jù)進行計算編碼，最終判斷得出C相套管內(nèi)部故障類別為低能放電。另外，經(jīng)過驗證表明，當(dāng)懷疑 固體絕緣材料老化時，一般 CO2/CO>，7 從 C 相套管絕緣油色譜 數(shù)據(jù)中可以算出，CO2/CO=74>7所以懷疑C相套管固體絕緣存 在老化現(xiàn)象。第五， 110kV 及以上的變壓器套管通常是油紙電容型，這種 套管是依據(jù)電容分壓原理卷制而成的， 電容芯子以電纜紙和油作 為主絕緣， 其外部是瓷絕緣， 電容芯子必

8、須全部浸在優(yōu)質(zhì)的變壓 器油中，110kV及以上電容型套管的法蘭上有一只接地小套管， 接地小套管與電容芯子的最末屏(接地屏)相連，運行時接地， 當(dāng)套管因密封不良等原因受潮時， 水分往往通過外層絕緣逐漸進 入電容芯子， 在長時間的高電壓運行狀態(tài)下絕緣油及固體絕緣發(fā) 生劣化， 同時伴隨著低能放電情況， 最終使在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到 的介損值有明顯增長，停電試驗結(jié)果也明顯超出規(guī)程要求。檢修人員對主變C相套管進行更換，并對更換下來的C相套 管上端頂蓋拆卸后發(fā)現(xiàn)頂蓋處的密封墊圈腐蝕嚴重， 壓緊螺栓有 松動的跡象。4 結(jié)語 目前，在線監(jiān)測數(shù)據(jù)分析是以設(shè)備本身在某一時間軸內(nèi)連續(xù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)以及與同類型其他相別設(shè)備同一時間段內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行比較，當(dāng)設(shè)備自身監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)生突變或持續(xù)變化時，需要與同類型的其他相別設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比，對比前必須先排除在線監(jiān)測系統(tǒng)本身原因或現(xiàn)場各類干擾